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煤矸石是煤炭生产过程中产生的主要固体废弃物,因其利用率低,长期大量堆积对周围环境带来严重污染,研发以煤矸石为主要材料的绿化基质配置对于实现煤矸石的资源化利用具有重要意义。本研究将煤矸石混合不同比例的土壤、PAM、粉煤灰和玉米秸秆组成实验基质,各因素设置3水平,选用L9(34)正交表安排试验,并撒播白三叶草和高羊茅进行温室栽培。测定混合后基质的化学性质与重金属含量、植物的生长状况与重金属富集量,研究煤矸石基质的不同改良处理对植物生长及对重金属元素富集迁移的影响,取得以下主要结论:(1)煤矸石可以显著增加基质中全氮、全磷、速效氮、磷、钾与有机质的含量;PAM增加基质中速效氮的含量,并减少了 Cr的赋存与淋溶;玉米秸秆施入增加了有机质、全氮、速效氮、速效磷的含量,还能显著改善基质的碱性,并减少基质中与淋溶液中As的含量;适量粉煤灰增加了速效养分含量,并能够减少As和Cd的赋存与淋溶。四因素影响效果主次关系为煤矸石与土壤配比>粉煤灰>玉米秸秆>PAM,使基质化学性质达到最优且重金属含量最少的方案为煤矸石与土壤1000g:0g,PAM120 mg,粉煤灰75g,玉米秸秆50g。(2)随着土壤占比的上升,白三叶草的出苗率、株高、鲜重与干重均呈上升趋势,且土壤能够抑制Cd、As的富集与转移;PAM增加了白三叶草的株高与鲜重,对减少Cd、Cr的富集效果显著;粉煤灰对白三叶草的生长指标均有显著性影响,并能够抑制根部Cd、Cr与地上As的富集;玉米秸秆促进了白三叶草的生长,但对三种重金属的富集与迁移影响不显著。四因素影响效果主次表现为煤矸石与土壤配比>粉煤灰>PAM>玉米秸秆,使白三叶草生长达到最优且富集重金属最少的基质方案为煤矸石与土壤500g:500g,PAM120mg,粉煤灰75g,玉米秸秆50g。(3)随着土壤占比的上升,高羊茅各生长指标呈先增后减趋势,且土壤对As的富集与转移有明显的抑制作用;PAM增加了高羊茅的株高、鲜重与干重,Cd的富集能力随着其添加而逐渐减少;粉煤灰对高羊茅的株高、鲜重与干重有显著性影响,并能够抑制地上与根部Cd的富集;玉米秸秆对高羊茅的各生长指标均有促进作用,并能显著抑制Cd与As的富集与迁移。四因素影响效果主次表现为粉煤灰>煤矸石与土壤配比>玉米秸秆>PAM,使高羊茅生长达到最优且富集重金属最少的基质方案为煤矸石与土壤750g:250g,PAM120mg,粉煤灰150g,玉米秸秆50g。(4)对比Cr、As、Cd三种重金属在白三叶草与高羊茅体内的富集转移能力,得出对Cr元素的富集能力白三叶草>高羊茅,对As、Cd元素的富集转移能力高羊茅>白三叶草,可为后续重金属耐受性植物的筛选提供一定的理论参考。